Phát triển năng lực nhận thức và tư duy của học sinh thông qua hệ thống bài tập hóa học về phản ứng oxi hóa - khử (phần phi kim Hóa học lớp 10 - chương trình nâng cao

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC TRẦN THỊ NGỌC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC NHẬN THỨC VÀ TƢ DUY CỦA HỌC SINH THÔNG QUA HỆ THỐNG BÀI TẬP VỀ PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ (PHẦN PHI KIM HĨA HỌC LỚP 10 – CHƢƠNG TRÌNH NÂNG CAO) LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM HÓA HỌC HÀ NỘI – 2010 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC - - TRẦN THỊ NGỌC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC NHẬN THỨC VÀ TƢ DUY CỦA HỌC SINH THÔNG QUA HỆ THỐNG BÀI TẬP VỀ PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ (PHẦN PHI KIM HĨA HỌC LỚP 10 – CHƢƠNG TRÌNH NÂNG CAO) Chuyên ngành: LÍ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC (BỘ MƠN HĨA HỌC) Mã số : 60 14 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM HÓA HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS TS LÊ KIM LONG HÀ NỘI - 2010 Lời cảm ơn Sau năm nghiên cứu quan tâm, hướng dẫn tận tình PGS TS Lê Kim Long tơi hồn thành đề tài nghiên cứu mình, lời tơi xin bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc tới thầy Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, thầy cô giáo, em học sinh Trường THPT Trần Hưng Đạo Trường THPT Tiên Lữ giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành luận văn Lời cảm ơn chân thành xin gửi tới gia đình, bạn bè đồng nghiệp suốt thời gian qua cổ vũ động viên, tiếp thêm cho tơi sức mạnh để hồn thành tốt đề tài nghiên cứu Lời cảm ơn sâu sắc xin giành cho thầy giáo, cô giáo, Ban giám hiệu trường Đại học Giáo dục, Đại học Quốc gia Hà Nội nhiệt tình giảng dạy hết lịng giúp đỡ tơi q trình học tập nghiên cứu Mặc dù có nhiều cố gắng song luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót, tơi mong lượng thứ mong nhận ý kiến đóng góp q báu thầy bạn Hà Nội, tháng 12 năm 2009 Tác giả Trần Thị Ngọc NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG LUẬN VĂN BT : Bài tập CH : Câu hỏi CTPT : Công thức phân tử dd : Dung dịch ĐC : Đối chứng đk : Điều kiện đktc : Điều kiện tiêu chuẩn GV : Giáo viên hh : Hỗn hợp HS : Học sinh OXH : Oxi hóa PP : Phương pháp Pt : Phương trình ptpư : Phương trình phản ứng pư : Phản ứng pư OXH - K : Phản ứng oxi hóa – khử SGK : Sách giáo khoa SOH : Số oxi hóa THPT : Trung học phổ thông TL : Trả lời TN : Thực nghiệm TNSP : Thực nghiệm sư phạm VD : Ví dụ MỤC LỤC MỞ ĐẦU Trang Lý chọn đề tài Mục đích, nhiệm vụ đề tài Khách thể nghiên cứu đối tượng nghiên cứu Mẫu khảo sát phạm vi nghiên cứu Vấn đề nghiên cứu Giả thuyết khoa học Phương pháp nghiên cứu Những đóng góp đề tài Cấu trúc luận văn Chƣơng 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Hoạt động nhận thức phát triển lực nhận thức 1.1.1 Khái niệm nhận thức 1.1.2 Sự phát triển lực nhận thức HS 1.2 Tư tư hoá học 1.2.1 Khái niệm tư 1.2.2 Những đặc điểm tư 1.2.3 Những phẩm chất tư 1.2.4 Các thao tác tư 8 1.2.5 Những hình thức tư 12 1.2.6 Các phương pháp hình thành phán đốn 15 1.2.7 Tư hóa học - Đánh giá trình độ phát triển tư học sinh 16 1.3 Bài tập hóa học – phương pháp dạy học có hiệu phát triển tư 23 hóa học 1.3.1 Khái niệm tập hóa học 23 1.3.2 Phân loại tập hóa học 24 1.3.3 Tác dụng tập hóa học 24 1.3.4 Xu hướng phát triển tập hóa học 25 1.3.5 Quan hệ tập hóa học với việc phát triển lực nhận thức học sinh 27 1.4 Đổi phương pháp dạy học, phương pháp kiểm tra đánh giá 27 1.4.1 Đổi phương pháp dạy học theo hướng dạy học tích cực 27 1.4.2 Đổi phương pháp kiểm tra, đánh giá 29 Chƣơng : HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP HÓA HỌC VỀ PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ HÓA HỌC LỚP 10 (PHẦN PHI KIM - CHƢƠNG TRÌNH NÂNG CAO) PHÁT HUY NĂNG LỰC NHẬN THỨC VÀ TƢ DUY CỦA HỌC SINH 2.1 Phản ứng oxi hóa – khử 2.1.1 Vai trò phản ứng oxi hố - khử chương trình hố học phổ thơng 2.1.2 Phân tích hình thành, hồn thiện phát triển khái niệm phản ứng oxi hố - khử chương trình hố học phổ thông 2.2 Cơ sở phân loại tập hoá học 2.3 Vai trò tập hoá học theo bốn mức độ nhận thức việc phát triển khả nhận thức tư HS 2.4 Lựa chọn xây dựng hệ thống tập phần phản ứng oxi hố - khử Hóa học lớp 10 (phần Phi kim - Chương trình nâng cao) theo mức độ nhận thức tư 2.4.1 Phân tích số tập mẫu oxi hóa – khử chương – Nhóm Halogen A Câu hỏi lý thuyết tập định tính Dạng : Câu hỏi lý thuyết Dạng 2: Chọn chất phản ứng Dạng : Bổ túc phản ứng Dạng 4: nhận biết - điều chế - tinh chế Dạng 5: Giải thích tượng B Bài tập giải toán Dạng 1: halogen tác dụng dung dịch kiềm Dạng 2: Kim loại tác dụng với dung dịch axit halogenhiđric (HX) Dạng 3: Nhiệt phân muối clorat Dạng 4: Halogen mạnh đẩy halogen yếu khỏi muối 2.4.2 Phân tích số tập mẫu oxi hóa – khử chương – Nhóm Oxi A Câu hỏi lý thuyết tập định tính Dạng : Câu hỏi lý thuyết Dạng 2: Chọn chất phản ứng Dạng : Bổ túc phản ứng Dạng 4: Nhận biết - điều chế - tách chất Dạng 5: Giải thích tượng tập thực tiễn B Bài tập giải toán Dạng 1: Nung kim loại với lưu huỳnh Dạng 2: Kim loại tác dụng với dung dịch axit H2SO4 Dạng 3: Bài toán giải phương pháp bảo toàn electron 31 31 31 32 40 40 43 43 43 43 47 48 52 54 55 55 57 59 60 62 62 62 64 65 68 72 76 76 80 84 Dạng 4: Xác dịnh tên kim loại Dạng 5: Hiệu suất phản ứng 2.5 Sử dụng hệ thống tập phản ứng oxi hóa – khử theo mức độ nhận thức tư dạy học hóa học lớp 10 (phần Phi kim - chương trình nâng cao) 2.5.1 Sử dụng hệ thống tập phản ứng oxi hóa – khử theo mức độ nhận thức tư vào việc vận dụng, củng cố kiến thức, kỹ 2.5.2 Sử dụng hệ thống tập theo mức độ nhận thức tư việc kiểm tra, đánh giá kiến thức, kĩ học sinh Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 3.3 Chuẩn bị thực nghiệm 3.3.1 Địa bàn giáo viên thực nghiệm 3.3.2 Đối tượng thực nghiệm 3.3.3 Các thực nghiệm giáo án thực nghiệm 3.3.4 Các kiểm tra 3.3.5 Trao đổi với giáo viên nhà trường 3.4 Quá trình thực nghiệm sư phạm 3.4.1 Nội dung thực nghiệm 3.4.2 Kiểm tra kết thực nghiệm 3.5 Xử lý kết thực nghiệm 3.6 Phân tích kết thực nghiệm sư phạm KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Kết luận Khuyến nghị TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC 87 88 92 92 111 116 116 116 116 116 117 117 118 118 118 118 119 120 126 128 128 129 131 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Nhân loại sống kỷ XXI, kỷ mà tri thức, kĩ người xem yếu tố định phát triển xã hội Trong xã hội ngày yêu cầu giáo dục phải đào tạo người có kiến thức, trí tuệ phát triển, thơng minh, động sáng tạo đáp ứng nhu cầu xã hội Kiến thức thật mênh mơng, sau chặng đường học tập nhiều kiến thức bị quên đi, lại lâu dài phương pháp luận: phương pháp tư duy, phương pháp học tập, phương pháp ứng xử, phương pháp giải vấn đề, Như vậy, dạy học cho người học có chìa khóa để mở cánh cửa tri thức, cho họ “cần câu” khơng “con cá” để họ sống tự học suốt đời Cái quan trọng cho đời nghề nghiệp người tương lai Muốn có điều này, q trình dạy học người giáo viên khơng trang bị cho HS kiến thức mà cịn phải hình thành cho HS phương pháp học tập độc lập sáng tạo Vì vậy, trình dạy học trường phổ thông, nhiệm vụ phát triển lực nhận thức tư cho HS nhiệm vụ quan trọng, đòi hỏi cần tiến hành đồng tất mơn Hóa học mơn khoa học thực nghiệm đóng vai trị trung tâm góp phần rèn luyện tư cho HS nhiều góc độ Để nâng cao chất lượng dạy học, phát triển lực nhận thức tư HS dạy học hóa học nhiều biện pháp, phương pháp khác Trong đó, việc sử dụng hệ thống tập hóa học giảng dạy đánh giá phương pháp dạy học hữu hiệu, có tác dụng tích cực đến việc giáo dục, rèn luyện phát huy lực nhận thức tư HS Trong chương trình Hóa học phổ thơng, chúng tơi nhận thấy phần phản ứng oxi hóa – khử có nội dung phong phú, đa dạng xuyên suốt chương trình (từ lớp lớp 12) Phản ứng oxi hóa – khử cịn giữ vị trí, vai trị vơ quan trọng sống, sở để giải thích chất phần lớn tượng hóa học xảy tự nhiên, sở lý thuyết để xây dựng nhiều quy trình cơng nghệ quan trọng cơng nghiệp Kiến thức phản ứng oxi hóa – khử thường vận dụng để giải thích, minh họa hầu hết tính chất nguyên tố hợp chất Các q trình oxi hóa - khử đơn chất, hợp chất vấn đề phức tạp đòi hỏi HS phải vận dụng kiến thức cách sáng tạo thông minh nên khai thác để phát triển lực nhận thức tư cho HS Trên sở nêu mạnh dạn chọn nghiên cứu đề tài: “Phát triển lực nhận thức tư học sinh thông qua hệ thống tập Hóa học phản ứng oxi hóa – khử (phần Phi kim Hóa học lớp 10 - Chương trình nâng cao)” Mục đích, nhiệm vụ đề tài 2.1 Mục đích: Lựa chọn, xây dựng sử dụng hệ thống tập hoá học phản ứng oxi hố - khử Hóa học lớp 10 (phần Phi kim – Chương trình nâng cao) nhằm góp phần phát triển lực nhận thức tư cho HS 2.2 Nhiệm vụ đề tài: Để thực mục đích trên, nhiệm vụ nghiên cứu đề sau: - Nghiên cứu sở lý luận phát triển lực nhận thức tư học sinh trình dạy học hoá học, tác dụng tập hoá học việc phát triển lực nhận thức tư - Nghiên cứu sở lý thuyết phản ứng oxi hố - khử, vai trị vị trí phản ứng oxi hố - khử chương trình hố học phổ thông - Nghiên cứu lựa chọn, xây dựng, hệ thống hoá phân loại dạng tập phản ứng oxi hố - khử Hóa học lớp 10 (phần Phi kim – Chương trình nâng cao) mức độ nhận thức khác - Đề xuất phương án sử dụng hệ thống tập vào giảng dạy - Tiến hành thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá chất lượng hệ thống tập hiệu việc sử dụng chúng giảng dạy với đối tượng học sinh trường trung học phổ thông Khách thể nghiên cứu đối tƣợng nghiên cứu 3.1 Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học hoá học lớp 10 (phần Phi kim – Chương trình nâng cao) trường THPT 3.2 Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống tập hoá học phản ứng oxi hoá - khử lớp 10 (phần Phi kim – Chương trình nâng cao) nhằm phát triển lực nhận thức tư cho học sinh Mẫu khảo sát phạm vi nghiên cứu - Mẫu khảo sát: Học sinh lớp 10 trường + THPT Trần Hưng Đạo (Tiên Lữ - Hưng Yên) + THPT Tiên Lữ (Tiên Lữ - Hưng Yên) - Phạm vi nội dung: Đề tài giải 05 nhiệm vụ nghiên cứu đề mục - Phạm vi thời gian: năm 2009 – 2010 Vấn đề nghiên cứu Phương thức sử dụng tập hoá học phản ứng oxi hoá - khử để phát triển lực nhận thức tư học sinh Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng hệ thống tập hoá học chọn lọc, đa dạng, có chất lượng cao, khai thác khía cạnh kiến thức, mức độ nhận thức khác đồng thời kết hợp với phương pháp sử dụng hệ thống tập cách hợp lý, hiệu khâu trình dạy học phát triển lực nhận thức tư học sinh mức độ cao, góp phần nâng cao chất lượng dạy học hoá học trường phổ thông Phƣơng pháp nghiên cứu Để thực mục đích, nhiệm vụ mà đề tài đề ra, q trình nghiên cứu chúng tơi kết hợp nhiều phương pháp nghiên cứu 7.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận Cơ sở lí luận đề tài xây dựng dựa phân tích tổng hợp nguồn tài liệu có liên quan đến đề tài, ví dụ như: sách giáo khoa, sách tập, sách tham khảo, nội dung chương trình, sách trình nhận thức tư học sinh, sách nói phản ứng oxi hố - khử, luận văn đồng nghiệp… Trên sở xây dựng sở lý luận đề tài 7.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn Việc tiến hành quan sát sư phạm, thăm dò, điều tra, vấn… tìm hiểu thực tiễn giảng dạy phần oxi hố - khử, tiến hành trao đổi kinh nghiệm với thầy giáo đồng nghiệp có nhiều kinh nghiệm giảng dạy nhằm đưa giả thuyết tìm kiếm luận thực tế cho đề tài 10 Bài 1: 1) Viết cấu hình electron nitơ, photpho trạng thái trạng thái kích thích 2) Nêu xu hướng pư nguyên tố nhóm nitơ, từ rút kết luận tính oxi hố tính khử chúng 3) Nêu số oxi hoá hoá trị phổ biến nitơ, photpho hợp chất, giải thích 4) Giải thích hợp chất nitơ có hố trị tối đa 4, nguyên tố cịn lại nhóm nitơ lại có hố trị tối đa Bài 2: 4) Hãy nêu rõ qui luật biến đổi : bán kính nguyên tử, độ âm điện, lượng ion hố thứ nhất, tính kim loại – phi kim, tính oxi hố - khử ngun tố nhóm nitơ 5) Giải thích qui luật biến đổi tính kim loại – phi kim tính oxi hố - khử ngun tố nhóm nitơ Bài 3: Trả lời câu hỏi bảng sau : Đơn chất Amoniac Muối Axit nitric Muối (N2) (NH3) amoni (HNO3) nitrat ( NH  )  ( NO3 ) Soh nitơ (1) (8) (15) (22) (29) Công thức cấu tạo (2) (9) (16) (23) (30) Tính chất vật lí (3) (10) (17) (24) (31) Tính chất hố học (4) (11) (18) (25) (32) PP nhận biết (5) (12) (19) (26) (33) Điều chế (6) (13) (20) (27) (34) Ứng dụng (7) (14) (21) (28) (35) Điền vào bảng cách trả lời câu hỏi sau : (1) Xác định số oxi hoá nguyên tố nitơ phân tử N2 (2) Viết cấu hình electron nguyên tử N, nêu số oxi hố có nitơ, viết CTCT phân tử N2 (3) Nêu tính chất vật lí (trạng thái, màu sắc, mùi vị, tính tan,…) N2 (4) Nêu tính chất hố học N2 giải thích 194 (5) Nêu pp nhận biết khí N2 (6) Nêu cách điều chế N2 phịng thí nghiệm công nghiệp (7) Nêu số ứng dụng quan trọng nitơ (8) Xác định số oxi hoá nguyên tố nitơ phân tử NH3 (9) Viết CTCT nêu đặc điểm cấu tạo phân tử NH3 (10) Nêu tính chất vật lí (trạng thái, màu sắc, mùi vị, tính tan,…) NH3 (11) Nêu tính chất hố học NH3 giải thích (12) Nêu phương pháp nhận biết NH3 (13) Viết phương trình phản ứng điều chế NH3 phịng thí nghiệm công nghiệp (14) Nêu số ứng dụng NH3 (15) Xác định số oxi hoá nguyên tố nitơ ion NH  (16) Viết CTCT ion NH  (17) Nêu tính chất vật lí muối amoni (trạng thái, tính tan, chất điện li mạnh hay yếu) (18) Nêu tính chất hoá học muối amoni (19) Nêu phương pháp nhận biết muối amoni (20) Cách điều chế muối amoni (21) Nêu số ứng dụng quan trọng muối amoni (22) Xác định số oxi hoá nguyên tố nitơ phân tử HNO3 (23) Viết CTCT phân tử HNO3 (24) Nêu tính chất vật lí (trạng thái, màu sắc, mùi vị, tính tan,…) HNO3 (25) Nêu tính ngắn gọn chất hố học HNO3 giải thích (26) Nêu phương pháp nhận biết HNO3 (27) Nêu cách điều chế HNO3 phịng thí nghiệm công nghiệp (28) Nêu số ứng dụng quan trọng HNO3  (29) Xác định số oxi hoá nguyên tố nitơ ion NO3  (30) Viết CTCT ion NO3 (31) Nêu tính chất vật lí muối nitrat (trạng thái, tính tan, chất điện li mạnh hay yếu) (32) Nêu tính chất hố học muối nitrat 195 (33) Nêu phương pháp nhận biết muối nitrat (34) Cách điều chế muối nitrat (35) Nêu số ứng dụng quan trọng muối nitrat Bài 4: 1) Nitơ có độ âm điện lớn photpho, giải thích điều kiện thường photpho lại hoạt động hoá học mạnh nitơ 2) So sánh mức độ hoạt động hoá học phopho trắng phopho đỏ, giải thích 3) Viết cấu hình electron trạng thái trạng thái kích thích photpho Từ rút kết luận về: xu hướng phản ứng, tính oxi hố - khử, số oxi hoá hoá trị photpho hợp chất 4) Viết phương trình phản ứng minh hoạ cho tính chất hoá học photpho Dạng 2: Chọn chất phản ứng Bài 5: NH3 phản ứng với chất chất sau (trong điều kiện thích hợp) : Cl2, dd HCl, CuO, dd Ca(OH)2, dd HNO3, dd FeCl2, O2, Cu(OH)2, H2S, SO2 + H2O, Fe(OH)3, AgCl, MgO Viết ptpư xảy ra, pư oxi hoá - khử Bài 6: Axit HNO3 đặc nóng phản ứng với chất sau : Fe, S, Cu, P, Pt, CuO, FeO, Fe(OH)3, Fe3O4, FeS2, K2SO4, FeCO3, CaCO3, H2SO4, NH3, CO2 Viết phương trình pư xảy dạng phân tử, dạng ion ; pư oxi hoá - khử (cho biết sản phẩm phản ứng có khí NO2 khí CO2 H2SO4) Bài 7: Viết phương trình phản ứng xảy : 1) Nhiệt phân muối amoni sau : NH4Cl, NH4HCO3, (NH4)2SO4, NH4NO2, NH4NO3 2) Nhiệt phân muối nitrat sau : Cu(NO3)2, KNO3, Fe(NO3)2, NaNO3, AgNO3 Dạng : Bổ túc phản ứng Bài 8: Hoàn thành sơ đồ dãy biến hoá sau : ( 2) ( 3) ( 4) ( 5) ( 6)  1) NH4Cl (1) NH3  N2  NH3  NO  NO2  HNO3 (7) (8)  Al(NO3)3  Al2O3 O O H O t  Ag  2) NH4NO2  A1  A2  A3  A4  A5  A3      (1) (6) (2) (3) (4) (5) 2 196 3) NH4NO2 t0 (1) (2) NH3 (4) (5) X (3) NO (6) (9) Y (8) (7) NO2 (10) (11) CuO (12) Cu(NO3)2 (13) t0 Z HNO3 Bài 9: Hồn thành phương trình phản ứng sau : 1) Ag + HNO3 (đặc) t  2) Cu + HNO3 (loãng)   3) S + HNO3 (đặc) t  4) P + HNO3 (loãng)   5) Fe + HNO3 (lỗng)  Khí A ( khơng màu bị hố nâu khơng khí) + 6) Mg + HNO3 (loãng)  (sau pư thu dd, khơng thấy có khí ra) 7) Zn + HNO3 (lỗng)   Khí B (nặng khơng khí) + 8) Fe3O4 + HNO3 (loãng)   9) FeCO3 + HNO3 (loãng)   10) FeS2 + HNO3 (đặc, dư) t dung dịch A + khí B ; viết ptpư dạng ion xác  định chất có dd A Bài 10: 1) Cân phương trình phản ứng kim loại M có hố trị n với dung dịch HNO3 thu sản phẩm muối nitrat, nước chất NO, N 2O, NH4NO3 2) Hồn thành phương trình phản ứng : a FexOy + HNO3  Khí NO + b Fe3O4 + HNO3  NxOy + c FeS2 + HNO3  Fe(NO3)3 + N2Ox + d Zn + HNO3  Zn(NO3)2 + N2O + NO + NH4NO3 + H2O (biết sản phẩm N2O, NO, NH4NO3 tạo thành theo tỉ lệ mol 1:1:1) 3) Hoà tan kim loại M “dung dịch” HNO3 thu muối nitrat, khí NxOy H2O Viết cân phương trình phản ứng 197 Bài 11: [2, tr 63] Cho hỗn hợp FeS Cu2S với tỉ lệ số mol 1:1 tác dụng với dung dịch HNO3 thu dung dịch A khí B A tạo kết tủa trắng với BaCl ; B gặp khơng khí chuyển thành khí màu nâu đỏ B1 Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch NH3 dư tạo dung dịch A1 kết tủa A2 Nung A2 nhiệt độ cao chất rắn A3.Viết phương trình phản ứng (đối với phản ứng xảy dung dịch viết phương trình phản ứng dạng ion) Bài 12: Ca3(PO4)2 (1) (2) P2O3 P (6) (7) Zn3P2 (3) (8) P2O5 PH3 (4) (9) Na3PO4 (5) H3PO4 P2O5 (11) Ag3PO4 (10) Dạng 4: nhận biết - điều chế Bài 13: Có dung dịch axit đặc đựng lọ riêng biệt bị nhãn : HCl, H2SO4, HNO3, H3PO4 Nhận biết dung dịch thuốc thử Bài 14: [35, tr 44] a) Từ nguyên liệu : pirit (FeS2), nước, than, khơng khí (điều kiện phản ứng có đủ) viết phản ứng điều chế : amoni sunfat, amoni nitrat sắt (III) sunfat b) Từ ngun liệu quặng phophorit, than, cát, CO2, khơng khí, nước (điều kiện phản ứng có đủ) viết pư điều chế phân : supephophat kép, amophot urê Dạng 5: Giải thích tượng Bài 15: Nhỏ vài giọt nước clo vào lọ đựng khí NH3, nêu tượng giải thích Bài 16: Theo tính chất vật lí, axit nitric chất lỏng không màu Nhưng phịng thí nghiệm, dung dịch axit nitric lại có màu vàng nhạt Em giải thích tượng viết phương trình phản ứng xảy (nếu có) Bài 17: Có ống ngiệm: Ống nghiệm đựng dung dịch H2SO4 loãng, ống nghiệm đựng dung dịch KNO3 1) Cho vào ống nghiệm miếng nhỏ đồng kim loại, hai ống nghiệm khơng có tượng xảy 2) Đổ hai ống nghiệm vào đun nhẹ, thấy Cu tan miệng cốc có khí màu nâu Hãy giải thích viết ptpư xảy dạng phân tử ion thu gọn 198 Bài 18: Bằng kiến thức hố học giải thích tính khoa học câu ca dao: Lúa chiêm lấp ló đầu bờ Nghe tiếng sấm dậy mở cờ mà lên Bài 19: Trong thành phần vỏ bao diêm thường có photpho; đầu que diêm thường có lưu huỳnh kali clorat a Trong thuốc quét vỏ bao diêm, người ta dùng photpho trắng hay photpho đỏ? Vì sao? b Viết phương trình phản ứng photpho với kali clorat quẹt diêm? Vì quẹt que diêm bóng tối ta lại nhìn thấy vệt sáng vỏ bao diêm B Bài tập giải toán Dạng 1: Bài toán tổng hợp NH3 Bài 20: Nung hỗn hợp khí X (gồm 0,2 mol N2 0,4 mol H2) nhiệt độ cao có Fe làm xúc tác, sau phản ứng thu hh khí Y, đưa khí Y đktc thấy tích V (lít) Tính V biết hiệu suất phản ứng 65% Bài 21: A 8,96 lít hỗn hợp khí gồm N2& H2 có tỉ khối so với O2 17 , 64 cho A vào bình kín có chất xúc tác thích hợp đun nóng thu hỗn hợp khí B gồm N2 , H2 , NH3 tích 8,064 lít (biết thể tích khí đo đktc) 1) Tính hiệu suất q trình tổng hợp amoniac 2) Phần trăm theo thể tích khí hỗn hợp khí B Bài 22: X hỗn hợp khí gồm N2 , H2 có tỉ khối so với O2 0,225 Dẫn hỗn hợp X vào bình có chất xúc tác thích hợp, đun nóng để phản ứng tổng hợp amoniac xảy thu hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với O2 0,25 Tính hiệu suất q trình tổng hợp amoniac, phần trăm theo thể tích khí hh khí Y Dạng 2: Bài tốn kim loại tác dụng với HNO3 Bài 23: Hịa tan hồn tồn m (gam) nhơm vào dung dịch HNO3 lỗng dư thu 672 ml khí N2 dung dịch A chứa muối Tính giá trị m Bài 24: Hoà tan hoàn toàn m (gam) Cu dd HNO3 thu 11,2 lít hỗn hợp khí A gồm NO, NO2 (đo đktc) có dA/He = 9,9 Tính m Bài 25: Cho 5,5g hh Al, Fe vào dd HNO3 lấy dư thu 3,36 lít khí NO (đktc) Tính thành phần phần trăm khối lượng kim loại hh đầu Dạng 3: Bài toán phải giải theo phương pháp bảo toàn e 199 Bài 26: Cho 14,4 gam hh (Mg, Al) phản ứng với dung dịch HNO3 dư thu 5,6 lít hỗn hợp khí A (đo đktc) chứa khí NO, N2O có dA/He = 9,6 dd B a) Xác định %m kim loại hh đầu b) Khi cô cạn dung dịch B thu gam muối khan? Bài 27: Hoà tan hết 5,04g hỗn hợp Fe Mg V (lít) dung dịch HNO3 0,5M vừa đủ thu dung dịch A 1,568 lit hỗn hợp khí B (đo đktc) khơng màu có khối lượng 2,59g; có khí bị hố nâu khơng khí 1) Tính phần trăm theo khối lượng kim loại hỗn hợp đầu 2) Tính khối lượng muối có dd A thể tích V (lít) HNO3 0,5M cần dùng Bài 28: Hồ tan hoàn toàn 40,4 gam hh A (gồm Fe, FeCO3) dd HNO3 lỗng dư thu 11,2 lít hh khí B (đo đktc) gồm NO CO2 có dB/H2 = 19,2 1) Tính phần trăm theo khối lượng chất A 2) Tính số mol HNO3 tham gia phản ứng Bài 29: Cho a gam hỗn hợp A gồm oxit FeO, CuO, Fe2O3 có số mol tác dụng hoàn toàn với lượng vừa đủ 500 ml dung dịch HNO3 đun nóng nhẹ, thu dung dịch B 3,136 lít (đktc) hỗn hợp khí C gồm NO2 NO có tỉ khối so với hiđro 20,143 1) Tính a 2) Xác định nồng độ mol/lít dung dịch HNO3 đem phản ứng Bài 30: Đốt cháy 5,6 gam bột Fe bình đựng O2 thu 7,36 gam hỗn hợp A gồm Fe2O3, Fe3O4 Fe Hịa tan hồn tồn lượng hỗn hợp A dung dịch HNO3 thu V lít hỗn hợp khí B gồm NO NO2 Biết tỉ khối B so với H2 19 Tính giá trị V đktc (ĐS: 896 ml) Bài 31: Cho 3g hỗn hợp gồm Cu, Ag tan hết dung dịch gồm HNO3 H2SO4 thu 2,94g hỗn hợp khí NO2 SO2 tích 1,344 lít (đktc) Tính thành phần phần trăm khối lượng kim loại hỗn hợp đầu Bài 32: Hoà tan hoàn toàn 17,28g Mg vào dung dịch HNO3 dư thu dung dịch A hỗn hợp khí X gồm N2 N2O tích 1,344 lít (ở 00C 2atm) Thêm lượng dư dung dịch KOH vào dung dịch A, đun nóng có khí Khí tác dụng vừa đủ với 200ml dd H2SO4 0,1M Tính thể tích khí hỗn hợp X 200 Bài 33: Cho m gam Mg phản ứng vừa đủ với 3,7 lít dd HNO3 0,2M thu 0,448 lít khí N2 (đktc) Tính m gam Mg Bài 34: Cho 2,16 gam Mg tác dụng với dung dịch HNO3 (dư) Sau phản ứng xảy hồn tồn thu 0,896 lít khí NO (ở đktc) dung dịch X Tính khối lượng muối khan thu sau làm bay dung dịch X Bài 35: Hòa tan 6,25 gam hỗn hợp Zn Al vào 275 ml dung dịch HNO3 thu dung dịch A, chất rắn B gồm kim loại chưa tan hết cân nặng 2,516 gam 1,12 lít hỗn hợp khí D (ở đktc) gồm NO NO2 Tỉ khối hỗn hợp D so với H2 16,75 Tính nồng độ mol/l HNO3 tính khối lượng muối khan thu cạn dung dịch sau phản ứng (ĐS: 0,65M 11,794 gam) Bài 36: Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp A gồm Fe kim loại M (hố trị khơng đổi) dd HCl dư thu 1,008 lit khí (đktc) 4,575 gam hỗn hợp muối Mặt khác, hoà tan hết m gam A dd chứa hỗn hợp gồm HNO3, H2SO4 đặc dư thấy thoát 0,084 mol hỗn hợp khí NO2, SO2 có tỉ khối so với hiđro 25,25 Xác định kim loại M (ĐS: Cu) Dạng 5: Bài toán xác định tên kim loại, cơng thức oxit cơng thức khí Bài 37: Hoà tan 32 gam kim loại M dung dịch HNO3 dư thu 8,96 lít đktc hỗn hợp khí gồm NO & NO2, hỗn hợp khí có tỉ khối so với H2 bằng17 Xác định kim loại M Bài 38: Có 5,56g hh A gồm Fe kim loại M có hóa trị khơng đổi Chia A làm phần  Phần 1: hòa tan hết dd HCl thu 1,568 lít H2 (đktc)  Phần 2: hòa tan hết dd HNO3 lỗng thu 1,344 lít (đktc) khí NO Xác định kim loại M tính phần trăm khối lượng kim loại hh A Bài 39: Lấy 7,2 gam Mg tác dụng hết với 250 ml dd HNO3 4M sau phản ứng thu 4,48 lít khí X dd E có muối Tìm CTPT X, tính nồng độ mol/lít chất tan dd E (coi thể tích dung dịch thay đổi khơng đáng kể) 201 Bài 40: Hồ tan hoàn toàn 69,6 gam oxit sắt HNO3 lỗng, dư thấy 2,24 lít khí khơng màu, hố nâu khơng khí (đktc) Xác định CTPT oxit sắt Bài 41: Lấy 7,2 gam Mg tác dụng với dd HNO3 loãng dư thu 0,672 lít khí Y (đo đktc) dd Z Xác định CTPT Y biết dd Z có 47,4 gam muối Dạng 6: Tính khối lượng HNO3 tham gia pư khối lượng muối nitrat thu sau pư Bài 42: Cho 11 gam hh hai kim loại Fe, Al tác dụng với dd HNO3 dư, sau phản ứng thu 11,2 lít hh khí X gồm NO, NO2 có d X = 9,9 dd Y Cơ cạn dung dịch He Y thu gam muối khan Tính số mol HNO3 tham gia phản ứng (Đs: mmuối = 66,8 gam, nHNO3 = 1,4 mol) Bài 43: Hoà tan hoàn toàn 13,4 gam hh kim loại (Mg, Al, Fe) dd HNO3 loãng dư thu 4,48 lít hh khí NO, N2O có khối lượng hh khí 7,4 gam dd X Tính số mol HNO3 tham gia phản ứng khối lượng muối nitrat thu sau cô cạn dd X  Dạng 7: Bài tốn tính OXH mạnh ion nitrat ( NO3 ) môi trường axit Bài 44: Thực thí nghiệm: TN1: Cho 6,4 g Cu tác dụng với 120 ml HNO3 lỗng 1M thu V1 (lít) khí NO TN2: Cho 6,4 gam Cu tác dụng với 120 ml hỗn hợp HNO3 1M H2SO4 0,5 M thu V2 (lít) khí NO dung dịch A 1) Biểu diễn mối quan hệ V1 V2 (biết khí NO sản phẩm khử khí đo đktc) 2) Tính khối lượng muối thu sau cô cạn dung dịch A Bài 45: Đổ 150 ml dd KNO3 1M vào 400 ml dd HCl 2M thu dung dịch A Cho 19,2 gam Cu vào dung dịch A đun nóng nhẹ, sau phản ứng thu dung dịch B V (lít) khí NO khơng màu (ở đktc) 1) Tính thể tích V lít khí NO 2) Cô cạn dung dịch B thu m gam rắn Tìm giá trị m 202 Bài 46: Cho 64,2g hỗn hợp Zn, Cu vào cốc đựng 800ml dd H2SO4 2M (lỗng) thu 4,48 lít khí (đktc), dd phần kim loại chưa tan hết Cho tiếp 42,5g NaNO3 vào cốc đến phản ứng hoàn toàn, có khí NO a Tính thể tích NO (đktc) b Tính CM chất dd thu c Tính khối lượng chất rắn khơng tan cịn lại (nếu có) Bài 47: Cho hỗn hợp Fe Cu tác dụng với 200 ml dung dịch H2SO4 loãng dư thu 1,12 lit H2 ( 0oC, atm), dung dịch A chất không tan B Để oxi hóa hồn tồn sản phẩm cịn bình, người ta thêm vào 10,1 gam KNO3 Sau phản ứng xảy thu khí khơng màu hóa nâu ngồi khơng khí dung dịch C Để trung hòa lượng axit dư dd C cần dùng 200 ml dd NaOH 1M 1) Tính khối lượng hh kim loại thể tích khí khơng màu sinh 0oC; 0,5 atm 2) Tính C% dung dịch H2SO4, biết dd H2SO4 có tỷ khối d = 1,25 g/ml Dạng 8: Bài toán nhiệt phân muối Nitrat Bài 48: Đem nhiệt phân 18,8g Cu(NO3)2 nguyên chất thời gian Khi ngừng nhiệt phân thu chất rắn A có khối lượng 12,32g a Tính khối lượng Cu(NO3)2 bị nhiệt phân b Hòa tan chất rắn A vào nước, lọc, ta chất rắn B Dẫn khí H dư qua B có đun nóng, phản ứng xảy hoàn toàn ta m (gam) chất rắn C Tính m Bài 49: Nhiệt phân hồn toàn 34,65 gam hỗn hợp muối KNO3 Cu(NO3)2, thu hỗn hợp khí X (tỉ khối X so với khí hiđro 18,8) Tính khối lượng muối hỗn hợp ban đầu Bài 50: Cho m g hỗn hợp Cu, Zn, Fe tác dụng với dd HNO3 loãng dư thu dung dịch A Cô cạn dung dịch A thu (m + 62) gam muối khan Nung hh muối khan đến khối lượng không đổi thu gam chất rắn (tính theo m) 4.2 Bài tập chƣơng – Nhóm cacbon A Câu hỏi lý thuyết tập định tính Dạng : Câu hỏi lý thuyết Bài 1: 203 1) Viết cấu hình electron trạng thái trạng thái kích thích cacbon, xác định số electron độc thân trạng thái, cho biết hợp chất cacbon có hố trị ? 2) Nêu xu hướng phản ứng cacbon, từ rút kết luận tính oxi hố - khử, số oxi hoá phổ biến bon hợp chất 3) Viết phương trình phản ứng minh hoạ cho tính chất hố học cacbon Bài 2: 1) Viết cơng thức cấu tạo CO, giải thích điều kiện thường CO hoạt động 2) Nêu tính chất hố học điển hình CO, viết phương trình phản ứng minh hoạ Bài 3: Nêu thành phần, phương pháp điều chế khí than khơ, khí than ướt Viết phương trình phản ứng điều chế Bài 4: 1) Trong hợp chất silic có số oxi hố hố trị phổ biến bao nhiêu, giải thích ? 2) Nêu xu hướng phản ứng tính chất hố học silic, viết phương trình phản ứng minh hoạ Bài 5: Từ trạng thái tự nhiên cho biết silic điều chế từ nguyên liệu phổ biến ? Nêu nguyên tắc điều chế silic giải thích Dạng 2: Chọn chất phản ứng Bài 6: Cacbon phản ứng với chất sau đây: Fe2O3, MgO, CO2, HNO3, H2SO4 đặc, Al2O3, Ca, H2, CaO, H2O Viết phương trình phản ứng xảy cho biết phản ứng cacbon chất oxi hóa hay chất khử Dạng : Bổ túc phản ứng Bài 7: Hồn thành sơ đồ dãy biến hố sau (ghi rõ điều kiện phản ứng) : 204 (1) C (2) (5) CO (3) (4) CO CaCO3 (6) (9) (10) (7) (8) Ca(HCO3)2 Bài 8: Cho sơ đồ phản ứng: Cacbon + X to Y  ; Y + Fe3O4 to Fe + X  Y + Fe2O3 to Fe3O4  ; X + Ca(OH)2  Z  + H2O Hoàn thành phương trình phản ứng xác định X, Y, Z Bài 9: hỗn hợp A gồm Al2O3, MgO, Fe3O4, CuO Cho khí CO dư qua A nung nóng chất rắn B Hồ tan B vào dung dịch NaOH dưdược dung dịch C rắn D Hồ tan rắn D HNO3 lỗng (chỉ tạo khí NO) Viết phương trình phản ứng xảy ra, biết phản ứng xảy hoàn toàn Bài 10: Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau (ghi rõ điều kiện phản ứng) : SiO2 (5) (8) (7) (4) Na2O.CaO.6Si O2 (6) SiF (1) Si (3) Na2SiO2 (2) (9) SiF Mg2Si Dạng 4: nhận biết - điều chế - tách chất Bài 11: Phân biệt khí đựng lọ riêng biệt bị nhãn sau : 1) H2, CO2, CO, SO2, N2 2) Cl2, O3, N2, O2, CO2 Dạng 5: Giải thích tượng Bài 12: Giải thích khí CO2 dùng để chữa cháy không dùng CO2 để dập tắt đám cháy kim loại mạnh 205 Bài 13: Giải thích không nên ủ bếp than tổ ong nhà đóng kín cửa B Bài tập giải tốn Bài 14: [35, tr 84] Khi cho 22,4 lít hỗn hợp khí CO CO2 (đktc) qua than nóng đỏ (khơng có mặt khơng khí) thấy thể tích khí tăng lên 5,6 lít (đktc) Khi cho hỗn hợp khí sản phẩm qua dung dịch Ca(OH)2 thu 20,25g muối axit Tìm phần trăm thể tích CO, CO2 hỗn hợp khí ban đầu Bài 15: [35, tr 84] Cho 5,6 lít khí CO2 (đktc) qua than đốt nóng đỏ, sau phản ứng thu khí A Dẫn tồn khí A qua ống sứ đựng 72 gam CuO đốt nóng để phản ứng xảy hoàn toàn Đem toàn chất rắn thu sau phản ứng hoà tan hết dung dịch HNO3 32% (d = 1,2g/ml) tạo khí NO Tìm thể tích dung dịch HNO3 tối thiểu cần dùng Bài 16: [35, tr 64] Trong bình kín dung tích khơng đổi chứa hỗn hợp khí A gồm O2 khơng khí có tỉ lệ thể tích 1:3 (khơng khí chứa 20% O2, 80% N2 thể tích) Cho vào bình 0,528g cacbon đốt cho cháy hết cacbon thu hỗn hợp khí B gồm có khí CO2 chiếm 22,92% thể tích Tìm thể tích hỗn hợp O2 khơng khí ban đầu (đktc) Bài 17: [35, tr 66] Cho luồng nước qua than nóng đỏ, sau loại hết nước ta thu hỗn hợp khí X gồm CO, H2, CO2 Trộn X với O2 lấy dư vào bình kín dung tích bình khơng đổi hỗn hợp khí A 0o C tạo áp suất P1 atm Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp A đưa 0o C áp suất bình P2  P1 Cho NaOH đặc vào hút hết CO2 bình cịn lại khí tạo áp suất P3  0,3P1 Tìm phần trăm thể tích khí A Bài 18: Trong bình kín dung tích 16 lít chứa hỗn hợp CO, CO2 O2 dư Thể tích O2 nhiều gấp đơi thể tích CO Bật tia lửa điện để đốt cháy hồn tồn hỗn hợp, sau phản ứng thể tích khí bình giảm lít (các thể tích khí bình đo điều kiện nhiệt độ áp suất) Tính thành phần % theo thể tích CO, CO O2 hỗn hợp ban đầu (ĐS: 25%, 25% 50%) 206 Bài 19: Cho 16,8 lít hỗn hợp X gồm CO CO2(đkc) có khối lượng 27g, dẫn hỗn hợp X qua than nóng đỏ thu V lít khí Y chứa khí Dẫn khí Y qua ống đựng 80g CuO (nung nóng) pứ xảy hồn tồn thu m gam rắn Xác định số mol CO CO2 có hỗn hợp khí X (ĐS: 0,375 0,375) Tính giá trị V m (V = 25,2, m =64g) Bài 20: Hỗn hợp X gồm sắt oxit sắt có khối lượng 5,92g Cho khí CO dư qua hỗn hợp X đun nóng phản ứng xảy hồn tồn thu m (gam) sắt hỗn hợp khí Y Khí Y sinh sau phản ứng cho tác dụng với Ca(OH)2 dư 9g kết tủa Tính khối lượng m (gam) sắt thu sau phản ứng (ĐS: 4,48g) Bài 21: Cho bột than dư vào hỗn hợp oxit Fe2O3 CuO đun nóng để phản ứng hoàn toàn, thu 4g hỗn hợp kim loại 1,68 lít khí (đkc) Tính khối lượng hỗn hợp hai oxit ban đầu (ĐS: 5,2g) Bài 22: Khử hồn tồn 16,58g hỗn hợp CuO PbO khí CO nhiệt độ cao Khí sinh sau phản ứng dẫn vào bình đựng 20 lít dd Ca(OH) 0,01M sau phản ứng thu 10g kết tủa Tính khối lượng kim loại Cu, Pb thu sau phản ứng (ĐS: 14,98g) Bài 23: Cho luồng khí CO qua ống đựng m (gam) Fe2O3 nung nóng Sau thời gian thu 44,46g hỗn hợp X gồm Fe3O4, FeO, Fe, Fe2O3 dư Cho X tác dụng hết với dd HNO3 lỗng thu 3,136 lít NO(đkc) Tính thể tích CO dùng (ở đktc) khối lượng m (gam) Fe2O3 đem phản ứng (ĐS: V = 4,704 lít, m =47,82g) Bài 24: Cho luồng khí CO qua ống đựng 10g Fe2O3 nung nóng Sau thời gian thu m(g) hỗn hợp X gồm oxit sắt Cho X tác dụng vừa đủ với V lít dd HNO3 0,5M thu dd Y 1,12 lít NO (đkc) Tính thể tích CO dùng (ở đktc) khối lượng m (gam) hỗn hợp X Tính thể tích V lít HNO3 dùng (ĐS: 0,85 lít) Bài 25: Thổi luồng khí CO qua hỗn hợp Fe, Fe2O3 nung nóng thu khí B hỗn hợp D gồm chất Cho B qua nước vôi dư thấy tạo gam kết tủa 207 Hoà tan D H2SO4 đặc nóng dư thấy tạo 0,18 mol SO2 24 gam muối Xác định % số mol Fe, Fe2O3 hỗn hợp ban đầu (ĐS: 80% ; 20%) Bài 26: Đốt cháy hoàn toàn m (gam) than chứa 4% tạp chất hỗn hợp khí A gồm CO CO2 Cho A từ từ qua ống sứ đựng 46,4 gam Fe3O4 nung nóng để phản ứng xảy hồn tồn Khí khỏi ống sứ hấp thụ hết vào lít dung dịch Ba(OH)2 tạo 39,4 gam kết tủa ; dung dịch tạo thành đem đun nóng tạo 29,55g kết tủa Hỗn hợp rắn lại ống sứ chia làm phần nhau: - Hoà tan hết phần dung dịch HCl thấy tốn hết 330 ml dung dịch HCl 2M tạo 672 ml khí (đktc) - Hồ tan hết phần dd HNO3 (lỗng) thu khí NO 1) tìm m 2) Tìm tỉ khối hỗn hợp khí A so với H2 3) Tìm thể tích khí NO (đktc) 4) Tìm nồng độ mol/lít dung dịch Ba(OH)2 208 ... Chƣơng : HỆ THỐNG HÓA BÀI TẬP HÓA HỌC VỀ PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ HÓA HỌC LỚP 10 (PHẦN PHI KIM - CHƢƠNG TRÌNH NÂNG CAO) PHÁT HUY NĂNG LỰC NHẬN THỨC VÀ TƢ DUY CỦA HỌC SINH 2.1 Phản ứng oxi hóa – khử. .. TẬP HÓA HỌC VỀ PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ HÓA HỌC LỚP 10 (PHẦN PHI KIM - CHƢƠNG TRÌNH NÂNG CAO) PHÁT HUY NĂNG LỰC NHẬN THỨC VÀ TƢ DUY CỦA HỌC SINH 2.1 Phản ứng oxi hóa – khử ... HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC -? ?? - TRẦN THỊ NGỌC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC NHẬN THỨC VÀ TƢ DUY CỦA HỌC SINH THÔNG QUA HỆ THỐNG BÀI TẬP VỀ PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ (PHẦN PHI KIM HÓA